[发明专利]一种时钟自适应补偿的双端行波测距方法

说明书

本发明公开一种时钟自适应补偿的双端行波测距方法，采用集成装置实现，集成装置分别置于纵联光纤通道两侧，且两侧集成装置之间进行交互的数据包括：外部时钟的绝对时间、外部时钟同步状态、绝对时间与采样时刻的时间差、初始行波到达时刻与采样时刻时间差；方法包括：分别计算两侧集成装置的纵联光纤通道延时，完成纵联光纤通道差动保护乒乓对时同步；在纵联光纤通道差动保护乒乓对时处于同步状态，且两侧集成装置的外部时钟也处于同步状态时，获取正常运行时两侧集成装置的乒乓对时的采样时刻偏差；基于上述正常运行时乒乓对时的采样时刻偏差，在外部同步时钟处于异常时，集成装置自动补偿采样时刻偏差，计算行波双端测距。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，尤其涉及集成行波测距的集成装置的双端时钟自适应补偿的行波测距方法，具体为一种时钟自适应补偿的双端行波测距方法。

背景技术

输电线路故障精准测距对于运行部门快速查找故障点，缩短线路停电时间，提高系统供电可靠性具有非常重要的意义。行波测距相比阻抗法测距具有不受系统运行方式、系统振荡、线路分布电容、电流互感器饱和、过渡电阻等因素影响的特点。现有行波测距方法主要有单端测距和双端测距方法。单端行波测距方法不依懒于外部时钟，缺点是单端行波测距本身存在死区，行波的反射存在衰减，在很多线路结构和故障情况无法进行单端测距，因此单端行波测距精度差或者可能存在失效的情况。双端行波测距只需要利用线路故障产生的电流或电压初始行波到达线路两端的绝对时刻，即可以计算故障点到线路两端的距离，双端行波测距准确性和可靠性相比单端行波测距大大提高。

现有行波测距装置均按站配置，不同厂家之间站间数据处理无法兼容，因此双端行波测距方法在行波测距装置中未能很好应用。本发明中提及的集成行波测距功能的集成装置(以下简称集成装置)，利用线路保护的纵联光纤通道，可以交互两侧行波数据信息，从而实现双端测距功能。

由于双端测距是捕捉线路内部故障行波到达线路两端的绝对时刻，因此影响双端测距测距功能的主要因素为时钟的准确性。在保护装置两侧中任一侧时钟异常或者丢失的情况下，双端行波测距误差很大甚至失效，无法快速准确定位输电线路故障位置，供电恢复时间变长。

公开号CN 108562829 A的中国专利公开了线路保护与双端行波测距一体化装置的两侧时钟同步监视方法，该方法可以实现双端行波测距的采样时刻同步，并实时监视两侧时钟的偏差，保证两侧时钟的一致性。

公开号CN 109696603 A的中国专利公开了一种双端行波测距的两侧外部时钟实时监测方法，在线路保护与行波测距一体化装置内部融合双端行波测距功能与线路保护功能，线路保护功能实时计算通道延时并完成两侧内部时钟同步；双端行波测距功能共享线路保护功能的内部时钟和通道延时信息，实现双端行波测距的两侧外部时钟同步，提高双端行波测距的可靠性。

现有行波测距装置及集成行波功能的集成装置使用的双端行波测距方法均依赖两侧装置的时钟精度，装置时钟的对时精度及工作状态直接影响双端测距的性能和精度。单纯地利用差动乒乓对时来实现两侧采样时刻同步，两侧采样时刻同步并不能做到1us级的同步，两侧采样时刻存在同步误差，易受两侧装置的差异性及通信报文的影响，所以利用差动保护的同步时钟无法实现双端测距功能。现有技术在两侧同步时钟异常或者丢失的情况下，基于两侧绝对时间的双端测距方法误差大甚至失效，现有技术并没有相应的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种时钟自适应补偿的双端行波测距方法。该方法结合纵联差动保护乒乓对时原理，自动补偿线路两侧装置采样时刻的绝对时间差，在集成行波测距的线路保护一侧或两侧均发生同步时钟异常或丢失时，双端行波测距功能不依赖于两侧同步时钟而仍可以正确工作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：